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X6132铣床的数控化改造设计说明书[带图纸].doc

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X6132铣床的数控化改造设计说明书[带图纸].doc

第1页共46页X6132经济型数控化改造控制部分设计内容摘要利用数控系统改造铣床是提高老设备利用率的一种重要手段。改造后的数控铣床,不仅适合加工椭圆弧面和凸轮曲面,而且大大地减轻了工人的劳动强度。本文介绍了一种用单片机控制伺服电机的X6132万能升降台铣床的工作台的数控改造的半闭环控制系统设计方案。改造后的机床能利用微型计算机来控制直流伺服电机,驱动工作台进行X、Y、Z三个方向的进给运动,从而实现二轴联动,该半闭环控制数控系统由测速发电机来反馈伺服电机的速度,同时由感应同步器来反馈滚珠丝杠的角位移量,具有机床自动进给的功能。该系统可实现直线插补和圆弧插补,数控加工按轮廓编程,能自动适应刀具尺寸的变化。关键词数控改造X6132半闭环控制陕西理工学院毕业论文(设计)第2页共46页X6132EconomicTransformationNCControlpartofthedesignAbstractItisimplementtherebuildingofgeneralmachinestoNCmachines,itcouldincreaseworkefficiencyofoldequipment.RebuiltNCmachines,notonlyprocesstheovalofArcshapedfaceandtheovalcurvedface,butalsomeanwhilealleviatedtheworkerslaborstrengthconsumedly.ThistextintroducedakindofallpowerfulworkingpanellifterinX6132millerthatusethehalfthatthenumberoftheworksetofthesingleservoelectricalengineeringincontrolinamachinecontrolreformstoshutthewreathcontrolsystemdesignproject.RebuiltNCmachinesmakinguseofthemicrocomputercontrolsservomotors,thethreeaxesintheX、Y、Zplaneenterstoreformstosportmutuallycontrolwiththeservoelectricalengineeringindirectcurrent,realizethetwostalkscontactingmove,thishalfclosedloopcontrolsystemmakesthetachogeneratortofeedbacktheservomotorsspeedandtherespondsynchronousmachinefeedbacktheballscrewbarsangulardisplacement,anddesignedtorealizethemachinebedentersautomaticallytoofthenumbercontrolsthedevice,thenumeralcontrolsystemadoptsthehalfclosedloopcontrol.Theservoelectricalengineeringdrives,canrealizethestraightlineputtorepairandputtorepairwiththearc.Thenumbercontrolstoprocesstopressoutlineplaitdistanceprocedurebutcanadapttothevarietythatknifehavesize.KeyWordnumerizationrebuildingX6132thehalfclosedloopcontrol陕西理工学院毕业论文(设计)第3页共46页目录前言..................................................................1正文..................................................................61.总体设计方案的设计...................................................71.1原来的X6132普通升降台铣床的用途................................71.2总体设计任务....................................................71.3总体设计方案....................................................71.4、主传动系统的改造..............................................101.4.1电气部分的改造............................................101.4.2机械部分的数控化改造......................................111.5给传动系统的改造...............................................111.5.1改造设计要求..............................................111.5.2进给传动系统的改造方案....................................111.6.数控系统的硬件与软件设计.......................................121.7.改造后的布局及功能.............................................142.控制系统的硬件设计..................................................152.1单片机的选择...................................................152.1.1CPU的比较和选用..........................................152.1.2存储芯片的选择............................................172.1.3I/O接口芯片..............................................172.1.4越界报警和急停电路........................................182.2伺服电机的驱动.................................................192.2.1光电耦合电路..............................................202.2.2PWM功率放大器电路.........................................212.3检测装置.......................................................242.3.1测速发电机................................................24陕西理工学院毕业论文(设计)第4页共46页2.3.2感应同步器................................................252.4实现机床自动进给的数控装置.....................................262.4.1自动进给数控装置框图......................................262.4.2总电路图..................................................272.4.3单元电路................................................283.软件部分的系统设计..................................................303.1数控系统软件功能的实现.........................................303.2数控系统的软件设计.............................................333.2.1系统初始化................................................333.2.2工作方式选择.............................................333.2.3机床控制..................................................343.3数控系统的软件设计举例.........................................343.3.1A/D转换电路的程序设计....................................343.3.2显示器显示程序............................................364.总结...............................................................39第1页共46页X6132经济型数控化改造控制部分设计前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在高精尖数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。1.数控技术的产生和发展数控技术是机械加工技术、微电子技术、监控检测技术、计算机技术、自动控制等多种学科的集成,是一门新兴技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域①机械制造技术②信息处理、加工、传输技术③自动控制技术④伺服驱动技术⑤传感器技术⑤软件技术等。该新技术主要是研究更好的具有高效率、高精度、高自动化、高可靠性的设备数控机床,能满足各种加工要求,提高生产率、改善产品质量、增加经济效益。数控

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